Doris Kim Sung:可以呼吸的金属
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0:01 - 0:04我曾经是这样一个小孩,每当我进入一辆车里,
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0:04 - 0:07我基本上都要把车窗摇下来,
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0:07 - 0:11因为通常车里面要么太热,要么太闷,或者是有很浓的味道,
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0:11 - 0:14并且我父亲不允许我们用空调。
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0:14 - 0:16他说这样会让引擎过热。
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0:16 - 0:18你或者你们中的某些人或许会记得
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0:18 - 0:20当时的汽车是什么样子的,当时汽车
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0:20 - 0:22的通病就是容易过热
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0:22 - 0:26而过热也是一种负额超载
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0:26 - 0:31或者是过度使用高耗能的设备的表现
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0:31 - 0:34而现在这一切都变了。我们可以乘车跨越整个国家
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0:34 - 0:37我们可以全程开空调
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0:37 - 0:38并且我们现在根本不会遇到过热的问题
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0:38 - 0:41所以现在已经没有告诉我们要停用汽车的信号了
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0:41 - 0:47很好吧 不是么? 我们的建筑其实有相似的问题
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0:47 - 0:51在过去有空调之前 我们要砌一层很厚的墙
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0:51 - 0:53厚墙是个很好的隔热材料 它可以保持墙的内部
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0:53 - 0:57冬暖夏凉
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0:57 - 0:59这些小窗子也是个不错的设计
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0:59 - 1:02因为它限制了热量在墙内与
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1:02 - 1:04墙外之间传递
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1:04 - 1:08然后到了大约20世纪30年代 随着平板玻璃的到来
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1:08 - 1:11冷轧钢技术的出现及大规模的生产 我们可以
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1:11 - 1:15从天花板到地板都是玻璃 没有任何阻挡视线的东西
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1:15 - 1:19还有我们逐渐依赖的
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1:19 - 1:25机电冷却系统来降低那些晒烫了的房间
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1:25 - 1:28随着时间的推移 房屋越建越高
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1:28 - 1:31我们的工程学应用更好了 所以这些机械系统
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1:31 - 1:35被大规模运用 而它们需要大量的能源去运转
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1:35 - 1:38它们向空气排出大量的热
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1:38 - 1:41所以你们中的某些人能够理解城市中的热岛效应
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1:41 - 1:44就是城市的温度相比相比于附近的郊区和农村
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1:44 - 1:47的要高的多
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1:47 - 1:51但是我们仍然有些问题 当我们失去了能源之后
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1:51 - 1:53我们不能开窗 所以
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1:53 - 1:56这些建筑将不再适合居住 所以必须空置出来
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1:56 - 2:00直到空调系统重新启动
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2:00 - 2:04更差的是 当我们想要让这些建筑
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2:04 - 2:09变成一个没有能量流入或者流出的状态 我们
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2:09 - 2:11无法通过提高系统运转效率而达到目的
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2:11 - 2:15我们需要寻找一些其他的东西 而我们之前有些作茧自缚了
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2:15 - 2:19所以我们应该这么做呢? 我们怎么才能把自己
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2:19 - 2:22从自己挖的洞中救出来?
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2:22 - 2:25如果我们从生物学来看 或许你们当中很多人都不知道
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2:25 - 2:29在我学建筑之前 我曾经主修生物,
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2:29 - 2:33人体皮肤是一个可以自然调控
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2:33 - 2:36身体温度的器官 这点非常神奇
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2:36 - 2:39它还是人体第一道防线
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2:39 - 2:42它具有小孔 它有汗腺 它让所有这些
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2:42 - 2:46高效协作 分工细致的各种小东西
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2:46 - 2:48所以我想我们建筑的外表
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2:48 - 2:52应该也跟人体皮肤相似
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2:52 - 2:56根据不同的地点, 做出更加动态
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2:56 - 2:59反应更加迅速 更加针对性的反馈
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2:59 - 3:01然后再说回我的研究
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3:01 - 3:06我提出首先应该寻找一个不同于现在的材料面板去做
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3:06 - 3:09我现在正在研究某些智能材料
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3:09 - 3:11和一些只能热双金属
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3:11 - 3:14首先 我想我们称它为智能是因为它
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3:14 - 3:17不需要控制或者能量
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3:17 - 3:19这个是个建筑学里一件非常大的事情
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3:19 - 3:22它是什么? 它是由两种不同的金属薄膜组成的薄板
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3:22 - 3:26你可以看见这一面不同的反射
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3:26 - 3:30因为它有两种不同系数的延展
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3:30 - 3:33当他被加热的时候 一边会比另一边延展得快
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3:33 - 3:36然后变成有一个弯曲的效果
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3:36 - 3:40所以在早期的原型我建了些曲面来了解
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3:40 - 3:44卷曲会如何对温度作出反应 还有可能
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3:44 - 3:47让空气在系统中循环通风
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3:47 - 3:51在其他原型中我做一种表面
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3:51 - 3:53能够让多块这些东西绑在一起 能够
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3:53 - 3:57在受热的情况下有更大的移动出现
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3:57 - 4:01现在我们把这个装置放在Silver Lake(银湖)材料以及应用展览馆里
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4:01 - 4:05非常近 而且它会在那里展览直到八月 你们可以去看一下。
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4:05 - 4:08它叫做“bloom”,它的表面全是
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4:08 - 4:12热双金属做的 它是让这个遮篷
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4:12 - 4:15做这两件事情:第一 做成一个遮太阳的装置
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4:15 - 4:19当太阳光射在它的表面时 它可以限制太阳光通过装置的量
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4:19 - 4:23第二 它是一个通风系统
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4:23 - 4:25这样被它困在下面的热空气可以
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4:25 - 4:29在有需要的时候穿过或者离开这个装置
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4:29 - 4:33你可以在这个快进的视频中看到
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4:33 - 4:36太阳光和阴影 印在这个材料表面
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4:36 - 4:38每一片材料 在各自移动
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4:38 - 4:41记住 在我们现有的数字科技基础上
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4:41 - 4:44这个材料是由大约1万4千片组成
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4:44 - 4:48并且没有两块是一样的 每一片都不同
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4:48 - 4:51它还有一个巨大的优点 就是我们可以校正
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4:51 - 4:55每一片精确到它最理想的位置
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4:55 - 5:00它面向太阳的角度 和这个材料是怎么弯曲的都达到最佳
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5:00 - 5:03所以这种概念项目被证明
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5:03 - 5:05有深远的影响
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5:05 - 5:08对于未来建筑材料的应用
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5:08 - 5:11还有就是在这件事一样 你看到的房子
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5:11 - 5:13这是一名在中国的开发者发明的
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5:13 - 5:16实际上它是一个四层的玻璃盒子
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5:16 - 5:20因为我们想要看到它的里面 所以它依然是一个玻璃框
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5:20 - 5:24但现在它被热双金属层护套保护
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5:24 - 5:26一个屏幕环绕 并且那层热双金属层可以
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5:26 - 5:30根据太阳移动进行开关
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5:30 - 5:35此外,他可以遮挡隐私区域,
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5:35 - 5:37这样可以把私人空间和公共空间
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5:37 - 5:40在一天不同的时间区别开来
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5:40 - 5:43这就说明 就像这个房子
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5:43 - 5:46我们不再需要窗帘和百叶窗了
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5:46 - 5:49因为我们可以在这栋建筑上挡住一些东西
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5:49 - 5:54并能管理室内的空气清新的状况
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5:54 - 5:58我一直也在创造一个市场需要的建筑组成元素
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5:58 - 6:00所以在这里你看到一个典型的
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6:00 - 6:05双层玻璃窗
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6:05 - 6:08在两层玻璃窗之间
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6:08 - 6:10我打算做
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6:10 - 6:12一个热双金属式的系统
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6:12 - 6:15这样当太阳光照射到外层时
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6:15 - 6:19它会加热两层玻璃中间的空隙 然后热双金属
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6:19 - 6:22就会使其弯曲 然后
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6:22 - 6:24它会在这栋建筑的某些区域
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6:24 - 6:26如果必要的话
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6:26 - 6:28挡住所有太阳光
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6:28 - 6:31你可以想象 在这款应用中,
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6:31 - 6:33一栋高楼的大板体系
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6:33 - 6:38从一楼一直到三四十楼 整栋建筑的表面
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6:38 - 6:40可能会在一天的不同时间有不同温度
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6:40 - 6:46这取决于有太阳光照射的频率
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6:46 - 6:49还有 这些是我现在在做的研究
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6:49 - 6:51把热双金属应用到 你可以看见
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6:51 - 6:54在右下角 有一些红色的 它实际上是
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6:54 - 6:56小片的热双金属 并且它可以
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6:56 - 7:02我们也在想办法让它像细菌的鞭毛或者我们的眼睫毛一样动
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7:02 - 7:04最后一项也是组成部分中的一个
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7:04 - 7:08如果你注意到的话 我的专长之一就是生物学
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7:08 - 7:12这个想法源于蚱蜢的身体构造
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7:12 - 7:14蚱蜢有一套完全不同的呼吸系统
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7:14 - 7:18它们通过身体侧面的呼吸孔来呼吸
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7:18 - 7:21这些呼吸孔让空气进入并且通过系统达到降温的目的
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7:21 - 7:24所以在这个项目中 我尝试着怎么也把它
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7:24 - 7:27应用到建筑中去 我们怎样可以
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7:27 - 7:29让空气从建筑的侧面进入到建筑内部
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7:29 - 7:32你可以看到在早期对多层建筑的研究中发现
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7:32 - 7:35这些孔实际上让空气进入的地方
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7:35 - 7:39这是在使用热双金属之前
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7:39 - 7:41这是在使用热双金属之后 抱歉
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7:41 - 7:44这个有点难看明白 不过在表面上你可以看见红色的箭头
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7:44 - 7:48左边的图显示 当空气是冷的时候 热双金属是平的
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7:48 - 7:51所以它将限制空气从每层中间穿过
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7:51 - 7:53而右图上显示热双金属弯曲
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7:53 - 7:57让空气从中穿过 这就是两个
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7:57 - 7:59我正在做的项目 在这里我再次强调
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7:59 - 8:01这是一个跟以往完全不同的东西 因为你可以想象
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8:01 - 8:04空气可以在墙内流动
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8:04 - 8:07而不是打开窗户
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8:07 - 8:09所以我想在最后再讲一点这个工程
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8:09 - 8:14或者说这类智能材料
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8:14 - 8:17当你对开关百叶窗厌烦时
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8:17 - 8:20尤其是一天又一天的重复 或者是你在度假时
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8:20 - 8:24没有人可以去控制百叶窗的开关
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8:24 - 8:26或者在停电时
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8:26 - 8:29和你没有可用的电力时 这些热双金属
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8:29 - 8:33还是会继续高效工作
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8:33 - 8:37直到永远 谢谢!(掌声)
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8:37 - 8:39(掌声)
- Title:
- Doris Kim Sung:可以呼吸的金属
- Speaker:
- Doris Kim Sung
- Description:
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现代建筑里从地板到天花板都镶嵌着玻璃窗。它可以给我们一个壮观的景色,但是它们也需要消耗很多的能量去降温。Doris Kim Sung 研究的热双金属和智能材料会动态地和感应地调节温度,就好似人的皮肤一样,并且可以为房间遮挡阳光和自我通风。
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 08:59
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